DE3802985A1 - Hydraulisches spannelement - Google Patents
Hydraulisches spannelementInfo
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
- B25B5/087—Arrangements for positively actuating jaws using cams actuated by a hydraulic or pneumatic piston
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spannelement
zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken auf
dem Arbeitstisch von Werkzeugmaschinen, spanlosen
Umformungsmaschinen oder dgl., welches ein an dem
Arbeitstisch befestigbares Gehäuse aufweist, in
welchem ein durch einen Hydraulikkolben beaufschlag
bares Druckstück beweglich geführt ist.
Bei derartigen Spannelementen besteht die Gefahr, daß
sich die Werkzeug- bzw. Werkstückeinspannung bei Aus
fall des Hydraulikdruckes löst. Eine besonders
kritische Situation liegt vor, wenn spanlose Umform
maschinen beispielsweise nach einem Arbeitstag ab
geschaltet werden. Der Hydraulikdruck wird dabei im
allgemeinen aufrechterhalten, jedoch kann sich infolge
unvermeidbarer Leckage eine geringe Positionsver
änderung beim eingespannten Preß-Oberwerkzeug ergeben.
Wird die Umformmaschine erneut eingeschaltet, kann
dann das Oberwerkzeug auf das Unterwerkzeug unmittel
bar auftreffen mit der Folge einer Zerstörung der
Werkzeuge. Angesichts der großen, oft mehrere Tonnen
schweren Werkzeuge beispielsweise bei Pressen für
größere Autokarosserieteile, oder angesichts teurer,
diffiziler Werkzeuge oder Teile, können erhebliche
Schäden entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Spann
elementen der gattungsgemäßen Art eine exakte Auf
rechterhaltung der Einspannung des Werkzeuges oder
Werkstückes auch bei einem Druckabfall zu sichern.
Ausgehend von einem Spannelement der gattungsgemäßen
Art, wird die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Achse des Hydraulikkolbens
winklig zur Bewegungsrichtung des Druckstückes ge
richtet ist, an dessen Rückseite der Kolben über ein
Keilstück angreift, und daß eine zusätzliche
mechanische Halteeinrichtung zur Fixierung des Kolbens
in seiner Spannstellung im Gehäuse angeordnet ist.
Vorzugsweise können dabei die Achse des Kolbens und
die Bewegungsrichtung des Druckstückes rechtwinklig
gegeneinander geneigt sein und können die Rückseite
des Druckstückes und die Keilfläche in einem eine
Selbsthemmung bewirkenden Winkel gegenüber der Kolben
achse geneigt sein. Durch die umgelenkte Kraftüber
tragung, speziell über selbsthemmende Keilflächen,
bewirkt die vom Druckstück ausgeübte Reaktionskraft
keine oder höchstens nur noch eine geringe Kraft
komponente in der Richtung auf ein Rückschieben des
Hydraulikkolbens, so daß die Tendenz zu einer
Lockerung der Einspannung nur noch unwesentlich ist.
Die Restkomponente der auf den Kolben noch ausgeübten
Rückstellkraft wird durch die zusätzliche mechanische
Halteeinrichtung aufgefangen, die als mechanische
Einrichtung unabhängig vom jeweils herrschenden
Hydraulikdruck wirksam ist und somit auch bei
Druckausfall oder Leckage die Aufrechterhaltung der
Einspannung sicherstellt.
Bei für große, schnellaufende Maschinen bestimmten
Spannelementen kann der Erfindung zufolge vorgesehen
werden, daß die Halteeinrichtung aus einer in einer
rückwärtigen Sacklochbohrung des Kolbens angeordneten
Spannzange besteht, deren kegelige Spannbacken
innerhalb einer rückwärtigen konischen Erweiterung der
Sacklochbohrung liegen und einen gehäusefesten Wider
lagerstift einfassen, und daß die Spannzange an ihrem
im Sacklochinneren liegenden Ende zwecks Entriegelung
hydraulisch beaufschlagbar ist. Bei einer Druckbe
aufschlagung des Kolbens wird die Spannzange zunächst
vom Kolben mitgenommen, und nachfolgend werden die
kegeligen Spannbacken zwischen der Wandung der
konischen Sacklocherweiterung und dem zentralen Wider
lagerstift festgespannt. Bei einem Druckausfall ist
der Kolben somit über die kegeligen Spannbacken und
den Widerlagerstift unbeweglich am Gehäuse abgestützt,
so daß der Kolben und damit das Druckstück ihre
Einspannlage auch in einem solchen Falle beibehalten.
Zur Entriegelung werden die Spannzange und der Kolben
von der Gegenseite her mit Druck beaufschlagt, wobei
die Spannzange vom Widerlagerstift gelöst wird, so daß
sie zusammen mit dem Kolben wieder in die
Ausgangsstellung zurückkehren kann.
In Ausgestaltung der Erfindung kann bei dieser Aus
führungsform der Halteeinrichtung vorgesehen werden,
daß der Schaft der Spannzange eine Sacklochbohrung
aufweist, innerhalb der eine die Spannbacken in Anlage
an der konischen Erweiterung der Kolbenbohrung halten
de Druckfeder angeordnet ist, welche sich auf dem
freien Ende des Widerlagerstiftes abstützt. Durch
diese die Spannzange belastende Druckfeder wird eine
ständige Anlage der Spannbacken an der konischen
Erweiterung der Sacklochbohrung während der Spann
stellung des Kolbens sichergestellt.
Bei für langsam laufende, kleinere Maschinen be
stimmten Spannelementen kann der Erfindung zufolge die
Halteeinrichtung aus einer starken Kolbenvorschubfeder
bestehen, welche vorteilhafterweise innerhalb einer
rückwärtigen Sacklochbohrung des Kolbens angeordnet
ist und die auch bei Druckausfall die vorgeschobene
Spannstellung des Kolbens aufrechterhält.
Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand
zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungs
beispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Spannelement nach der Erfindung
in Seitenansicht,
Fig. 2 eine Stirnansicht auf das Spannelement
nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Spannelement,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den oberen
Teil des Spannelementes, wobei deren be
weglichen Teile sich in Grundstellung
befinden,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt gemäß Fig. 4, bei
der jedoch die Spannstellung gezeigt ist
und
Fig. 6 in einem Vertikalschnitt eine abgewandelte
Ausführungsform des oberen Teiles des
Spannelementes.
Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Spannelement besteht
aus durch Schrauben 1, 2 zusammengehaltenem Gehäuse-
Oberteil 3 und Gehäuse-Unterteil 4. Im Gehäuse-Ober
teil 3 ist ein Druckstück 5 beweglich geführt, das in
einen durch eine Eckaussparung 6 des Gehäuse-Unter
teils 4 geschaffenen Freiraum hinein bewegbar ist,
welcher zur Aufnahme beispielsweise des Einspann
flansches 7 eines Werkzeuges oder zur Einspannung
eines Werkstückes bestimmt ist. Das Gehäuse-
Unterteil 4 ist etwa als I-Schiene ausgebildet und
wird mit seinem unteren T-Stück 8 in eine ent
sprechende T-Nut 9 des Arbeitstisches 10 einer Werk
zeugmaschine oder Umformmaschine eingeschoben. Das
festzuspannende Teil 7 wird zwischen dem beweglichen
Druckstück 5 und der Oberfläche des Arbeitstisches 10
eingespannt.
Das Druckstück 5 weist eine geneigte Rückseite 11 auf,
vgl. Fig. 4 und 5, in deren Längsmitte eine teilzylin
drische Lagerausnehmung für ein halbzylindrisches
Übertragungsstück 12 ausgenommen ist, auf welchem ein
Keilstück 13 mit seiner geneigten Keilfläche aufliegt,
das mit einem doppelseitig beaufschlagbaren
hydraulischen Kolben 14 starr verbunden ist. Die
Kolbenachse A und die Bewegungsrichtung des Druck
stückes 5 sind rechtwinklig zueinander. Die Rückseite
11, bzw. die Druckfläche des Übertragungsstückes 12,
und die Keilfläche des Keilstückes 13 sind um einen
Winkel von ca 10° gegenüber der Kolbenachse A geneigt.
Der Kolben 14 ist in einer zylindrischen Bohrung 15
des Gehäuse-Oberteiles und seine Kolbenstange 14 a in
einer Führungsbuchse 15 a geführt. Die Bohrung 15 ist
rückwärtig durch einen Deckel 16 verschlossen. Der
Kolben 14 ist mit einer nach hinten hin offenen,
zylindrischen Bohrung 17 versehen, die im Bereich
ihrer Mündung zu einer konischen Bohrung 18 erweitert
ist. In dem zylindrischen Teil der Sacklochbohrung 17
ist der Schaft 19 einer Spannzange 20 in einem durch
einen Anschlag 21 begrenzten Maße verschieblich auf
genommen. Die kegeligen Spannbacken 22, 23 der Spann
zange liegen in der konischen Erweiterung 18 der
Sacklochbohrung 17 des Kolbens und fassen einen
Widerlagerstift 24 ein, der mit dem Deckel 16 fest
verbunden ist und einen zentralen Druckausgleichskanal
24 a aufweist. Beim Ausführungsbeispiel ist der Stift
24 ein einstückig mit dem Deckel 16 ausgebildeter
Zapfen. Der Stift 24 kann auch ein gesondertes Bauteil
sein, das am Deckel 16 gehalten ist.. Der
Widerlagerstift 24 ragt ein Stück weit in eine
Sacklochbohrung 25 der Spannzange 20 ein, in welcher
eine Druckfeder 26 eingespannt ist, die sich auf dem
Boden dieser Sacklochbohrung und auf dem freien Ende
des Widerlagerstiftes 24 abstützt.
Zur Festspannung eines Werkzeuges oder dgl. wird der
Kolben 14 über eine zu seinem Arbeitsraum führende
Druckzuleitung 27 mit Druckmittel beaufschlagt, wobei
der Kolben zusammen mit der Spannzange 20 in die in
Fig. 5 gezeigte Spannstellung geschoben wird und dabei
das Druckstück 5 über den Keil 13 nach unten drückt.
In dieser Stellung ist der Kolben 14 über die Spann
backen 22, 23 und den Widerlagerstift 24 zugleich
starr am Deckel 16 und damit am Gehäuse abgestützt, so
daß der Kolben 14 - auch bei einem Ausfall des Druckes
im Arbeitsraum - in der gezeigten Arbeitsstellung
verbleibt.
Für eine Rückstellung des Kolbens 14 muß zunächst die
Spannzange 20 vom Widerlagerstift 24 gelöst werden.
Hierzu wird über die Leitung 28 Druckmittel in den
zweiten Zylinderraum 29 gegeben, von wo aus das
Druckmittel über Bohrungen 30 in der Wand des Kolbens
14 zum innenliegenden Stirnende 31 des Spannzangen
schaftes gelangt. Durch diese Druckbeaufschlagung wird
die Spannzange ein Stück weit in Fig. 5 nach rechts
verschoben, so daß sich ihre Festspannung am Wider
lagerstift 24 löst, wonach dann der Kolben 14 zusammen
mit der Spannzange in die Grundstellung nach Fig. 4
zurückkehrt. Die Rückstellung des Druckstückes 5
erfolgt über eine in einer Ausnehmung des Druckstückes
angeordnete und sich an einer Platte 32 des
Gehäuse-Oberteiles abstützende Feder 33.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 besteht die zu
sätzliche Halteeinrichtung zur Sicherung der Spann
stellung des Kolbens 14 aus einer Kolben
vorschub-Druckfeder 34, die in einer Sacklochbohrung
35 des Kolbens angeordnet ist und zwischen dem Boden
36 der Sacklochbohrung und dem Deckel 16 eingespannt
ist. In Fig. 6 ist in der oberen Hälfte die Grund
stellung und in der unteren Hälfte die Spannstellung
des Kolbens 14 gezeigt.
Claims (6)
1. Hydraulisches Spannelement zum Festspannen von
Werkzeugen oder Werkstücken auf dem Arbeitstisch
von Werkzeugmaschinen, spanlosen Umformungs
maschinen oder dgl., welches ein an dem Arbeits
tisch befestigbares Gehäuse aufweist, in welchem
ein durch einen Hydraulikkolben beaufschlagbares
Druckstück beweglich geführt ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Achse (A) des Hydraulikkolbens
(14) winklig zur Bewegungsrichtung des Druck
stückes (5) gerichtet ist, an dessen Rückseite
(11) der Kolben (14) über ein Keilstück (13)
angreift, und daß eine zusätzliche mechanische
Halteeinrichtung (Spannzange 20, Druckfeder 34)
zur Fixierung des Kolbens (14) in seiner
Spannstellung im Gehäuse (3, 4) angeordnet ist.
2. Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Achse (A) des Kolbens (14) und
die Bewegungsrichtung des Druckstückes (5) recht
winklig gegeneinander geneigt sind und daß die
Rückseite (11) des Druckstückes (5) und die
Keilfläche des Keilstückes (13) in einem eine
Selbsthemmung bewirkenden Winkel gegenüber der
Kolbenachse (A) geneigt sind.
3. Spannelement nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung aus einer
in einer rückwärtigen Sacklochbohrung (17) des
Kolbens (14) angeordneten Spannzange (20) besteht,
deren kegeligen Spannbacken (22, 23) innerhalb
einer rückwärtigen konischen Erweiterung (18) der
Sacklochbohrung (17) liegen und einen gehäuse
festen Widerlagerstift (24) einfassen, und daß die
Spannzange (20) an ihrem im Sacklochinneren
liegenden Ende (31) zwecks Entriegelung
hydraulisch beaufschlagbar ist.
4. Spannelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schaft (19) der Spannzange (20)
eine Sacklochbohrung (25) aufweist, innerhalb der
eine die Spannbacken (22, 23) in Anlage an der
konischen Erweiterung (18) der Kolbenbohrung (17)
haltende Druckfeder (26) angeordnet ist, welche
sich auf dem freien Ende des Widerlagerstiftes
(24) abstützt.
5. Spannelement nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung aus einer
starken Kolbenvorschubfeder (34) besteht.
6. Spannelement nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolbenvorschubfeder (34) inner
halb einer rückwärtigen Sacklochbohrung (35) des
Kolbens (14) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883802985 DE3802985A1 (de) | 1987-02-11 | 1988-02-02 | Hydraulisches spannelement |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8702023U DE8702023U1 (de) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Hydraulisches Spannelement |
DE19883802985 DE3802985A1 (de) | 1987-02-11 | 1988-02-02 | Hydraulisches spannelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3802985A1 true DE3802985A1 (de) | 1988-08-25 |
Family
ID=25864472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883802985 Withdrawn DE3802985A1 (de) | 1987-02-11 | 1988-02-02 | Hydraulisches spannelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3802985A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998008649A1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-05 | Vektek, Inc. | Retract clamp apparatus |
US5746420A (en) * | 1995-08-30 | 1998-05-05 | Kohlert; Rudolf | Clamping device for securing a first component, such as a tool, to a second component |
US5979886A (en) * | 1998-05-18 | 1999-11-09 | Vektek, Inc. | Retract clamp apparatus |
CN107486744A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-19 | 重庆维庆液压机械有限公司 | 液压缸夹具 |
CN107486743A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-19 | 重庆维庆液压机械有限公司 | 液压缸夹具的工作方法 |
-
1988
- 1988-02-02 DE DE19883802985 patent/DE3802985A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |